必修2第二单元基因的本质与表达

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1、第二单元基因的本质与表达第一讲DNA是主要的遗传物质知识点一肺炎双球菌转化实验1体内转化实验格里菲思动漫演示更形象见课件光盘(1)实验过程及结果：(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。2体外转化实验艾弗里(1)实验过程及结果：(2)结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。知识点二噬菌体侵染细菌实验动漫演示更形象见课件光盘1噬菌体结构2实验过程及结果(1)标记噬菌体：(2)侵染细菌：巧学助记噬菌体增殖的“一、二、三、四”知识点三连线表示生物类型与遗传物质种类的关系一、理解运用能力1判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误。(1

2、)肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质(2012福建卷T2D改编)()(2)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质(2014南京模拟T4A)()(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(2014大连模拟T3B)()(4)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用(2009广东高考T9C改编)()2判断有关噬菌体侵染细菌实验叙述的正误。(1)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素(2013海南卷T13A)()(2)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质(2013海南卷T13C)()(3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(

3、2013海南卷T13D)()(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力(2012江苏卷T2B)()(5)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(2011江苏卷T12A)()(6)32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质(2011江苏卷T12D)()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(2012重庆卷T2B)()(8)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(2011江苏卷T12D)()二、读图析图能力据T2噬菌体模式图回答下列问题：(1)在标记噬菌体时，为什么用32

4、P标记DNA，用35S标记蛋白质？能否用14C、18O等元素标记？答案：P只存在于DNA，S只存在于蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N等元素，故不能标记C、O等元素。(2)在实验中，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，能否用同时被35S和32P标记的噬菌体侵染细菌？答案：不可以，因无法确定放射性是哪种物质。(3)怎样才能获得用35S和32P标记的噬菌体？答案：分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，获得被32P和35S标记的大肠杆菌，再用噬菌体去侵染相应标记的大肠杆菌。理清脉络 考点一|以实验分析为基础，考查肺炎双球菌转化实验1体内转化实验与体外转化实验的区别体内转化实

5、验体外转化实验操作人格里菲思艾弗里及其同事细胞培养场所小鼠体内培养基(体外)巧妙构思用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培养后进行实验将物质分离提纯并各自观察它们能否将R型活菌转化实验步骤实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质2二者的联系(1)所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌。(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则。(3)体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。典例1肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错

6、误的是()A丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡B能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组C戊组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌D丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代解析本题主要考查肺炎双球菌的转化这一经典实验，意在考查对实验的分析能力。含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。答案D1转化的实质是基因重组而非基因突变肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型

7、细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。2并非所有的R型细菌都被转化由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。3加热并没有使DNA完全失去活性加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。4体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组

8、装成了具有毒性的S型细菌。高考命题常从以下角度设置陷阱针对练习(1)实验过程与结果：比较分析格里菲斯和艾弗里的实验过程，确定实验结论与实验过程的关系。(2)从变异类型角度：考查肺炎双球菌转化实验的实质。 1(2014滨州一模)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述中正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质D将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：选B艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌

9、的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。考点二|以同位素标记为手段，考查噬菌体侵染细菌实验1实验方法放射性同位素标记法。 标记结果如下表：噬菌体细菌子代噬菌体DNA32P31P32P、31P蛋白质35S32S32S2侵染实验结果及分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P噬菌体细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32PDNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体细菌宿主细胞内无3

10、5S，35S主要分布在上清液中35S蛋白质外壳未进入宿主细胞而留在外面3与肺炎双球菌转化实验的比较相同点均把DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同都遵循了对照原则都能证明DNA是遗传物质，都不能证明DNA是主要的遗传物质不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)典例2(2014南京四校调研)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。

11、下图中亲代噬菌体已用32P标记，甲、丙中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的叙述正确的是()A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D若本组实验乙(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质解析本题考查证明DNA是遗传物质实验的相关知识，意在考查理解判断能力及综合运用能力。图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵

12、染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验乙(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的。答案B1上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附

13、在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。2“二看法”判断子代噬菌体标记情况针对练习2在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后发现上清液的放射性偏高。相关分析不合理的是()A混合时，大肠杆菌过少B保温时间过长C搅拌时，搅拌不充分 D离心时，转速太慢解析：选C32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后经离心上清液的放射性偏高可由多方面的因素引起，如离心时离心机转速太慢，带有放射性噬菌体侵染的大肠杆菌会因未完全沉淀而分布在上清液；保温时间太长，带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放，离心后分布在上清液中；混合液中大肠杆菌过少会使带有放射性的噬菌体未全部侵染而在离心后分布在上清液中等。搅拌不充分会使噬菌体外壳

14、不能与大肠杆菌彻底分离而进入沉淀物中，不会导致上清液的放射性偏高。3如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为()A在外壳中找到15N和35SB在DNA中找到15N和32PC在外壳中找到15N和32PD在DNA中找到15N、32P和35S解析：选B只有DNA注入大肠杆菌，DNA中含有N、P等元素，故在子代噬菌体的DNA能够找到15N和32P。实验探究能力|图解法证明烟草花叶病毒的遗传物质(高考常考实验)典例请结合甲图用图解法完成实验设计，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。答案图解类实验题的答题策略图解表述型实验是指用图表

15、和图形表示生物学实验的过程，从实验中获得数据和结果，或者是某生理现象、过程和规律的实验方法。解题策略如下：1表格解题时要先从标题开始审题，再从行、列入手，理顺行和列的相关性，用比较大小、数据转变成图线等方法对表格中的数据进行分析处理。2流程图解读流程图时，要借助于题干中的文字叙述，把握流程图中的核心变化或重要过程，以此为主线完成图文的转换。由于流程图中涉及箭头、字母或数字等，答案的形式也可能用上述符号，这是解答流程图题与其他题型的区别。3坐标图解答这类题应从下列几个方面考虑：(1)识图：关键是三看识标、明点、析线。(2)析图：根据图形分析事物的变化，探索变化的规律。(3)用图：联想：通过联想再

16、现与图像曲线相关的知识点，如生物学概念、原理、规律等。迁移：将相关的生物学知识与图像曲线紧密结合，建立知识体系。应用：运用知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。(4)构图：将文字信息转变成坐标曲线。构建坐标曲线的原则：抓住“二标一线一名称”。“二标”，即横纵坐标的表达含义、刻度和单位；“一线”，即曲线的变化走势，特别应抓住曲线的三点：起点、转折点和终点；“一名称”，即要准确命名“坐标曲线图”。课堂对点练题组一遗传物质及其探究历程1(2012江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是()A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌

17、体外转化实验更具说服力C沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA解析：选B孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质；因噬菌体侵染细菌的实验通过同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用了别人的一个重要成果就是嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明其他病毒的遗传物质是否是RNA。2(2009江苏高考)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A豌豆的遗传物质主要是DNAB酵

18、母菌的遗传物质主要分布在染色体上CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析：选B豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA，HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖核苷酸。题组二DNA是遗传物质的实验证据3(2013新课标卷)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA的X光衍射实验ABC D解析：选C孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离

19、定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质，C项正确。4(2012上海高考)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B只将其DNA注入大肠杆菌细胞中CDNA可用15N放射性同位素标记D蛋白质可用32P放射性同位素标记解析：选B噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元

20、素35S和32P，不能用共有元素15N。蛋白质的组成元素中一般没有P。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，实验结果更科学、更准确。5(2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基培养噬菌体B分别用35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P 、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：选C噬菌体营寄

21、生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。用35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。6(2010海南高考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是()“杂合”噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型甲的DNA乙的蛋白质1

22、与甲种一致2与乙种一致乙的DNA甲的蛋白质3与甲种一致4与乙种一致A1、3 B1、4C2、3 D2、4解析：选BDNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质。所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。课下提能练一、单项选择题1(2014黄山一检)下列关于肺炎双球菌的转化实验以及噬菌体侵染细菌的实验的叙述，不正确的是()A格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是转化因子B噬菌体侵染细菌实验证明噬菌体的遗传物质是DNAC噬菌体需分别用

23、含35S和32P标记的大肠杆菌培养D艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后研究各自的效应解析：选A艾弗里通过肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是使R型菌转化成S型菌的转化因子；格里菲思进行的肺炎双球菌转化实验的结论是加热杀死的S型菌内必然存在着将R型菌转化成S型菌的转化因子。2“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是()A用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照B用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中的抗体含量C从死亡小鼠体内分离获得了S型菌D将S型菌

24、的各种物质分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察是否发生转化解析：选D将S型菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，观察R型菌是否发生转化，结果加入DNA能使R型菌发生转化，加入蛋白质不能使R型菌发生转化，证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。3艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，放射性同位素标记法。有关叙述正确的是()A两者都运用了和B前者运用了，后者运用了C前者只运用了，后者运用了和D前者只运用了，后者运用了和解析：选D艾里弗的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的

25、噬菌体侵染细菌实验都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，后者还运用了放射性同位素标记法。4关于生物遗传物质的叙述，正确的是()A生物的遗传物质是脱氧核糖核酸B生物的主要遗传物质是脱氧核苷酸C病毒的遗传物质是DNA和RNAD控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质都是DNA解析：选D具有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA；生物的主要遗传物质是脱氧核糖核酸(DNA)。5下列有关实验及实验结论的叙述中，错误的是()选项实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌分别注射到健康的小鼠体内被注射R型菌的小鼠不死亡，被注射S型菌的小鼠死亡。说明R型菌无毒性，S型菌有毒

26、性BR型和S型肺炎双球菌将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养只生长R型菌，说明DNA被水解后失去了遗传效应C噬菌体和大肠杆菌用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温离心后获得的上清液的放射性很高，说明DNA是遗传物质D烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草烟草出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质解析：选C35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后获得的上清液的放射性很高，不能说明DNA是遗传物质。6某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了系列实验，实验结果如下图所示。相关叙述不正确的是()A该实验能够证明加热杀死的S型菌体内有某种物质仍然具

27、有生理活性B该实验证明了S型菌体内的DNA是遗传物质C第1、2、3组实验是该实验的对照组D第3组与第4组进行对照可说明S型菌体内有某种物质能使正常R型菌转化成S型菌解析：选B该实验只能证明S型菌体内存在某种物质(即转化因子)能使正常R型菌转化成S型菌，但不能确定该转化因子究竟是何种物质。7(2014海口调研)下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是()A都要加热处理B要将所有提取物与R菌共同培养C的结果是只有S或R一种菌落D的结果可能是有S、R两种菌落解析：选D过程是将加热杀死的S菌和R菌混合培养，接种到固体培养基上，经过程后，可以培养出S、R两种菌落，过程是分离出S菌的DNA和

28、蛋白质等大分子物质，经过程分别和R菌混合培养，接种到固体培养基，经过程后，可以培养出S、R两种菌落或R一种菌落。8下图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性。相关说法错误的是()A与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组C该转化实验不能证明DNA是遗传物质DS型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病解析：选D与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌；S型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因整合到受体DNA上并得以表达，这属于基因重

29、组；该转化实验不能证明DNA是遗传物质；由于S型菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。9一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P和15N标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为()A100%、100% B25%、50%C50%、50% D25%、0解析：选A噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的DNA的作用下，以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。细菌细胞内脱氧核苷酸被32P标记，氨基酸被15N标记，则后代每个噬菌体都含有32P和1

30、5N。二、双项选择题10下列关于科学家探究”DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是()A分别给小鼠注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌，小鼠均不死亡B用含35S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中也有35S标记C用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明RNA是遗传物质D. 用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液中具有较强的放射性解析：选ACR型活细菌无毒性，加热杀死后的S型细菌失去活性，故小鼠均不死亡。噬菌体的蛋白质被35S标记，该物质没有进入被侵染的细菌中，故子代噬菌体中无35S标记。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后沉淀物中具有较强的放射性。11用含32

31、P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()A32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性CDNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D噬菌体繁殖一代的时间约为1.5 h解析：选BD磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；培养9 h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。12R型肺炎双球菌无荚膜，菌落粗糙，对青霉素敏感。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分

32、离出一种抗青霉素的S型(记为Penr S型)突变菌株。现用S型菌、Penr S型菌与R型菌进行一系列实验，其中对实验结果的预测，完全正确的是()甲组乙组丙组丁组培养基含青霉素的培养基普通培养基含青霉素的培养基普通培养基实验处理S型菌的DNA和活的R型菌PenrS型菌的DNA和活的R型菌PenrS型菌的DNA和活的R型菌PenrS型菌的DNA、DNA酶和活的R型菌结果预测同时出现光滑型和粗糙型两种菌落同时出现光滑型和粗糙型两种菌落两种菌落都不可能出现仅出现粗糙型菌落A甲 B乙C丙 D丁解析：选BD从题干中可知，两种菌对青霉素都敏感，因此在添加青霉素的培养基上，R型菌和S型菌都不能成活，故甲错误；

33、由于Penr S型菌DNA可促使R型活菌转化成能抗青霉素的Penr S型菌，故乙正确、丙错误；DNA酶会分解Penr S型菌的DNA，故丁正确。三、非选择题13(2014衡阳质检)下图为课堂上某小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的过程。请回答：(1)正确的侵染过程是(用字母和箭头表示)_。(2)DNA复制发生在图中_过程之间，原料是_，由_提供。(3)以32P标记组为例，搅拌离心发生在图中_过程，如果在f之后搅拌离心，可能发生的不正常现象是_。(4)以35S标记组为例，如果搅拌不充分，可能造成的结果是_。解析：(1)噬菌体侵染细菌的过程为吸附(d)注入(e)合成(b)装配(f)释放(c)。(2

34、)图中可见注入后才发生DNA复制，至b时产生了许多子代噬菌体的DNA。(3)32P标记的是核酸DNA，搅拌离心必须在注入之后、新的噬菌体释放之前，以确保放射性只在沉淀物中。(4)35S标记的是蛋白质外壳，如果搅拌不充分，吸附在细菌上的蛋白质外壳将不与细菌分离，与细菌一起存在于沉淀物中。答案：(1)(a)debfca(2)eb4种脱氧核糖核苷酸细菌(3)ef上清液中具有较强的放射性(4)上清液和沉淀物都出现较强的放射性 14.(2014浙江五校联考)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题：(1)实验材料对实验成功具有重要的作用

35、，选择T2噬菌体作为理想的实验材料，是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且_。(2)获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是_。(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。实验结果表明当搅拌时间在25 min时，上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%，由此可以推断出_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现，细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，实验证明_。解析：(1)T2噬菌体结构简单

36、，只含有蛋白质和DNA，且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离，是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒，营寄生生活，如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体，需先对其宿主细菌用含32P和35S的培养基分别进行培养。(3)35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中，实验结果说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代，DNA是噬菌体的遗传物质。答案：(1)侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和

37、35S标记的大肠杆菌(3)DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)15某研究小组为探究H7N9病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验，请你完成相关内容。(1)实验原理：_。(2)材料用具：H7N9病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及其等渗生理盐水、注射器等。(3)实验步骤：取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。按下表所示配制注射溶液，然后分别注射入小白鼠体内。组别ABCD注射溶液_和_和_相同条件下培养一段

38、时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。(4)结果预测及结论：A、C组发病，B、D组未发病，说明DNA是H7N9病毒的遗传物质；_，说明_。(5)实验分析：_组和_组对照，能说明DNA是否是其遗传物质。B组和C组对照，能说明_。C组和D组在实验对比时起到_作用。解析：本题是一个实验探究题，解答时要认真阅读试题，从题干信息中准确提取实验原理，分清实验组和对照组。从(4)(5)小题中可以确定表格中的空格处所填内容，A组和B组、C组和D组是不能互换的。A组和B组是两个实验组，C组和D组是两个对照组。答案：(1)酶具有专一性(3)A.H7N9病毒核酸提取物RNA酶BH7N9病毒核酸提取物DNA酶CH7N

39、9病毒核酸提取物D生理盐水(4)B、C组发病，A、D组未发病RNA是H7N9病毒的遗传物质(5)ACRNA是否是其遗传物质对照第二讲DNA分子的结构、复制与基因的本质知识点一DNA分子的结构填写DNA分子的结构层次巧学助记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”知识点二DNA分子的复制填写DNA分子复制的有关知识时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期场所主要发生在细胞核中条件模板：DNA的两条链原料：游离的4种脱氧核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、DNA聚合酶等原则碱基互补配对原则过程解旋合成互补子链形成子代DNA分子特点边解旋边复制半保留复制结果1个DNA分子2个子代DNA分子意义确保了亲子代之间

40、遗传信息的连续性知识点三基因是有遗传效应的DNA片段1据图分析得出(1)基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈线性排列。(2)染色体由DNA和蛋白质构成。一个DNA上有许多个基因。构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。(3)基因的本质是有遗传效应的DNA片段。遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。2将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上a染色体、b.DNA、c.基因、d.脱氧核苷酸。一、理解运用能力1判断有关DNA结构叙述的正误。(1)DNA有氢键，RNA没有氢键(2013课标卷T1A)()(2)HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸(2009江苏卷T5D

41、)( )(3)DNA单链上相邻碱基以氢键相连(2009广东卷T24B)()(4)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(2009广东卷T24D)()(5)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏卷T2)()2判断有关DNA复制叙述的正误。(1)DNA复制需要消耗能量(2011海南卷T25A)()(2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011海南卷T25D)()(3)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶(2009江苏卷T12C)()(4)DNA分子复制是边解旋边双向复制的(2009江苏卷T12B)()3(2009江苏高考)下图为真核生物染色体上DN

42、A分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()A图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D真核生物的这种复制方式提高了复制速率答案：A二、读图析图能力据DNA分子结构模式图回答下列问题：(1)1个双链DNA分子中含有多少个游离的磷酸基团？答案：2个。(2)DNA分子复制时，解旋酶作用于哪些部位？答案：碱基对间的氢键。(3)若该双链DNA中含有1 000个脱氧核苷酸，则其蕴含的遗传信息有多少种？答案：4500种。理清脉络 考点一|DNA与基因的关系及碱基计算1染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系2双链DNA分子中碱基的计

43、算规律(1)嘌呤总数与嘧啶总数相等，即AGTC。(2)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，则A1T1A2T2n%，所以ATA1A2T1T2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(3)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上：m，则：m，互补链上。简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1。”典例1已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的

44、互补链中，T和C分别占该链碱基总数的() A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3% D17.1%和32.9%解析由题中GC35.8%，可推知，在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。一条链中可推知互补链中：T31.3%，C18.7%。答案B1染色体并非基因的唯一载体(1)真核细胞的线粒体和叶绿体也是基因的载体。(2)原核细胞无染色体，拟核中的DNA分子和质粒DNA均是裸露的。2并非所有的DNA分子都遵循碱基互补配对原则 (1)双链DNA分子中嘌呤数嘧啶数，遵循碱基互补配对原则。(2)单链DNA分子中不遵循碱基互补配对原则，嘌呤数和嘧啶数不一定相等。高考命题

45、常从以下角度设置陷阱针对练习(1)根据生物类型或细胞类型，判断DNA的存在部位。(2)依据碱基种类和比例，确定核酸的种类。 1下列叙述不正确的是()A真核细胞中，DNA的主要载体是染色体B病毒中可能不含DNAC在洋葱根尖细胞中，线粒体和叶绿体也是DNA的载体D牛的成熟红细胞中不含DNA解析：选C洋葱根尖细胞中不含叶绿体。2(2014成都模拟)双链DNA分子的碱基组成中，在AC的情况下，下列公式会随生物种类不同而不同的是()AC/GB(AT)/(CG)C(AC)/(GT) D(GA)/(TC)解析：选B双链DNA分子中，碱基互补配对，AT，CG，故不同种类生物中都存在C/G1，(AC)/(GT)

46、1，(GA)/(TC)1，而在AC的情况下，不同种类生物中(AT)/(CG)是不同的。1DNA和RNA的判断含有碱基T或脱氧核糖DNA；含有碱基U或核糖RNA。2单链DNA和双链DNA的判断若：双链DNA；若：嘌呤嘧啶单链DNA。3DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA合成。针对练习3经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断()A此生物体内的核酸一定是DNAB该生物一定不含DNA而只含RNAC若此生物只含DNA，则一定是单链

47、的D若此生物含DNA，则一定是双链的解析：选C因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。考点二|以半保留复制为基础，考查DNA复制的过程及相关计算1DNA复制的相关问题整合分析2DNA分子复制中相关计算的规律方法DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数：2n个。无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。含14N的有2n个，只含14N的有(2n2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。(2)子代DNA分子的总链数：2n22n1条。无论复

48、制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。含14N的链数是(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数。若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m(2n1)个。若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m2n1个。典例2(2014潍坊模拟)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有氢键的数目为1.3104个B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为

49、17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13思维流程解析由题意可知，该DNA分子中，AT10 00020%2 000(个)，CG10 00030%3 000(个)，则含有的氢键数为2 00023 00031.3104(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 00072.1104(个)；子代DNA分子中含有32P的单链与含有31P的单链之比为17；子代DNA分子中含有32P的分子数与只含有31P的分子数之比为2613。答案B1生物体中DNA分子复制的场所2影响DNA复制的外界条件3DNA复制与基因突变(1)一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。

50、原因：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。(2)在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。4DNA复制与细胞分裂此类问题可通过构建模型图解答，如下图：这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。针对练习4(2014湖北十校联合检测)用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染

51、色体条数是()A0条B20条C大于0小于20条 D以上都有可能解析：选D第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是20条和0条，如果移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。图表信息获取能力DNA结构模式图解读典

52、型图表 课件展示更丰富见配套光盘信息解读(1)由图1可解读以下信息：数量关系位置关系化学键(2)图2是图1的简化形式，其中是磷酸二酯键，是氢键。解旋酶作用于部位，限制性内切酶和DNA连接酶作用于部位。解题技法(1)分析DNA结构模式图要从点(脱氧核苷酸)、线(脱氧核苷酸链)、面(DNA平面结构)和体(双螺旋结构)四个层次分析。(2)解答此类问题时要明确相邻碱基间的连接方式、碱基对与氢键的数量关系等。强化训练1下图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是()A代表的物质中贮存了遗传信息B不同生物的DNA分子中的种类无特异性C转录时该片段的两条链都可作为模板链D解旋酶作用位点在处解析：选B图

53、中代表脱氧核苷酸，碱基对的排列顺序代表遗传信息；不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的种类都是四种，无特异性；转录是以DNA分子的一条链为模板的；解旋酶作用于氢键。2关于下图所示DNA分子的叙述，正确的是()A限制酶作用于部位，DNA连接酶作用于部位B该DNA的特异性表现在碱基种类和(AT)/(GC)的比例上C若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m2n)，则G的个数为(pm/2n)pD把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4解析：选C限制酶和DNA连接酶都作用于部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，而是表现在碱基的排列顺序上；把该DNA放在含1

54、5N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。课堂对点练题组一DNA的结构与本质1(2013广东高考)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于()证明DNA是主要的遗传物质确定DNA是染色体的组成成分发现DNA如何储存遗传信息为DNA复制机制的阐明奠定基础ABC D解析：选D本题考查DNA的结构和复制的相关知识，体现了对总结归纳与知识应用能力的考查。DNA分子双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，碱基对的排列顺序代表遗传信息，正确；DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，DNA分子双螺旋结构模型为DNA复制机制的阐明奠定基础，正确。2科学研究发现，小鼠体内

55、HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这一现象说明基因()A在DNA上 B在染色体上C具有遗传效应 D具有多样性和特异性解析：选C正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。320世纪90年代，Cuenoud等发现DNA也有催化活性。他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNAE47，它可以催化两个DNA

56、片段之间的连接。下列有关叙述正确的是()A在DNAE47中，嘌呤数与嘧啶数相等B在DNAE47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N碱基CDNA也有酶催化活性DDNAE47作用的底物和DNA聚合酶作用的底物是相同的解析：选CDNAE47为单链，嘧啶数与嘌呤数不一定相等。DNA聚合酶的作用底物是游离的脱氧核苷酸，而DNAE47的作用底物为两个DNA片段。题组二DNA分子的复制4(2013上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在()A两条DNA母链之间BDNA子链与其互补的母链之间C两条DNA子链之间DDNA子链与其非互补母链之间解析：选ADNA复制是边解旋边复制。在解旋酶的作用下，两条DNA母链之间的氢键断裂，从而使亲代DNA的两条链分开，分别作为模板来合成子链。5(2012福建高考)双脱氧核苷